Prikaz knjige „Skriveni svet oko nas“ Marka Miodovnika

Šolja za čaj, betonski zid, komad čokolade, čaša, malo nerđajućeg čelika. Ovi svakodnevni predmeti, poznati i sveprisutni, konačno su pronašli svog rapsoda u Marku Miodovniku. U knjizi „Skriveni svet oko nas“ ovaj naučnik sa Londonskog univerziteta pripoveda uzbudljivu priču o modernom materijalnom svetu. Ukazujući na predmete sa fotografije na kojoj je prikazan kako pije čaj na krovu zgrade u kojoj živi, on u deset poglavlja ispituje tajne koje se kriju iza njihovih fizičkih svojstava.

Miodovnikova fascinacija naukom o materijalima rodila se kada ga je kao tinejdžera po leđima posekao pljačkaš u podzemnoj železnici. Zadivljen činjenicom da je običan žilet prosekao njegovu kožnu jaknu i još četiri sloja odeće, postao je opsednut neumoljivom oštricom čelika. Ništa manje oštro nije ni njegovo izlaganje o naučnim saznanjima koja objašnjavaju postojanje jedne takve oštrice. On nas vodi na putovanje kroz svet atoma, kako bi nam objasnio da se čelik zapravo sastoji od sićušnih kristala, sačinjenih od atoma gvožđa i ugljenika koji su raspoređeni u geometrijski pravilnu strukturu. Specifične osobine različitih vrsta čelika, međutim, zavise od dislokacija u toj stukturi – defekata i devijacija u savršenom rasporedu atoma. Od lakoće pomeranja tih dislokacija zavisi da li će se metal saviti – kao spajalica za papir – ili pući. Svestan mogućnosti da naučni uvidi i objašnjenja neće držati pažnju većine čitalaca, Miodovnik ih predstavlja u kombinaciji sa brojnim istorijskim zanimljivostima. Tako, recimo, saznajemo da su Rimljani zakopavali tone eksera, u strahu da ne padnu u ruke varvara, ili da je „dragulj čelik“, materijal za izradu samurajskih mačeva, zapravo kombinacija slojeva čelika sa niskom koncentracijom ugljenika (za savitljivost) i onih sa visokom koncentracijom (za oštricu).

Istorija nam pruža interesantne podatke i kada je reč o betonu, koji većina smatra tipičnim modernim materijalom. Rimsko carstvo je podignuto na betonu, uključujući i kupolu Panteona –  najveću kupolu bez potpornih stubova poznatu modernom čoveku. Po izlasku Rimljana sa pozornice istorije, tajna dobijanja betona bila je nepoznata čovečanstvu više od hiljadu godina. Razloge za to bi verovatno trebalo tražiti u činjenici da je u pitanju proces koji zahteva pažljivo mešanje sastojaka. Rimljani su imali sreće da otkriju jednu vrstu prirodnog cementa (ključnog vezivnog elementa u betonu) u vulkanskom pesku u okolini Napulja.

Danas se beton najčešće koristi u građevinarstvu. Obično se ojačva čelikom, za koji se, za divno čudo, vezuje. Ovaj hibridni materijal otporan je na postres i temperaturu, što ga čini daleko jačim od običnog betona. Iako se radi o najjeftinijem građevinskom materijalu na svetu, beton ne mora biti ružan i izbledeo: Miodovnik nas obaveštava o postojanju najnovijih „samočistećih“ betona, u koje su domišljati naučnici ubacili bakterije zadužene za uništavanje prljavštine. Novi „samozalečivi“ betoni u stanju su da poprave sopstvene pukotine, koje vremenom mogu predstavljati veliku opasnost. Pravilna priprema betona je od neprocenjivog značaja u graditeljstvu: 2010. godine je, tokom zemljotresa na Haitiju, više od trista hiljada ljudi poginulo u zgradama izgrađenim od loše negovanog betona.

Rimljanima dugujemo zahvalnost i za uvođenje stakla u svakodnevnu upotrebu. Iako je reč o materijalu koji većina nas uzima zdravo za gotovo, iza njegove prirode krije se jednostavno, ali veoma ozbiljno pitanje: zašto bi nešto što je sačinjeno od istopljenog peska bilo prozirno? Miodovnik nam ukazuje da atomska fizika okreće ovo pitanje naglavačke: imajući u vidu postojanje ogromnih praznina unutar svakog atoma, zbog čega sve supstance nisu prozirne? Svetlost bi trebalo da prolazi bez problema, primećuje on: ako bi atom bio veličine stadiona, onda bi jezgro, proporcionalno govoreći, bilo zrno graška u njegovom centru, a elektroni bi bili najobičnija zrna peska na tribinama. Genijalno proširujući svoju analogiju, on zamišlja energiju, koju nose čestice svetlosti, kao monetu kojom elektroni moraju da „plate“ kako bi dobili bolja sedišta (sedišta sa više energije). Kod stakla, razlike u ceni između različitih redova sedišta su takve da vidljiva svetlost nema dovoljno energije kako bi preselila elektrone na bolja sedišta i zato ona prolazi. Gledajući kroz jedan stakleni panel, mi zapravo posmatramo kvantnu mehaniku i objašnjenje „cenovnika“ na atomskom stadionu.

Pitanja ne moraju biti samo teorijske prirode. Miodovnik primećuje da kineska civilizacija –  inače zaslužna za napredak brojnih tehnologija (naročito kada je reč o proizvodnji keramike, čije su tajne čuvali milenijumima) – staklu nije pridavala nikakav značaj. Nikome se ne može zabraniti da živi u kući sa papirnim prozorima, ali poražavajući rezultat njihovog ignorisanja stakla bilo je to da su se sa izumima poput teleskopa i mikroskopa susreli tek zahvaljujući zapadnjacima. Možda je to bio ključni razlog zbog koga nauka u Kini nije napredovala. Miodovnik ističe da se bez upotrebe teleskopa ne mogu steći saznanja na kojima počiva moderno razumevanje univerzuma. Bez mikroskopa, naravno, nije bilo mogućnosti ni da se primete ćelije ili bakterije, niti da se „sistematski izučava mikroskopski svet, koji je bio od suštinskog značaja za razvoj medicine i inženjeringa“.

Nemam nameru da potencijalnim čitaocima pokvarim uživanje u izvrsnim poglavljima posvećenim, između ostalog, čokoladi, ugljeniku, papiru i celulozi, i zato ću pomenuti još samo jedno fascinantno otkriće. Uprkos poznavanju fizičkog procesa u kome nastaje plavetnilo neba, godinama sam se pitao postoji li neki način da se takva boja proizvede „u epruveti“. Alternativni gasovi, koji mogu stvoriti vidljivu plavu boju u laboratorijskim uslovima su, ispostavilo se, visoko toksični, eksplozivni ili kancerogeni. U knjizi Marka Miodovnika saznajemo za postojanje silicijumskih aerogelova. Reč je o nezamislivo lakim čvrstim materijalima, koji se sastoje se od 99,8% vazduha i pokazuju osobine gasova. I gle čuda, svetlost koja prolazi kroz aerogel je zaista vidljivo plava, zahvaljujući istom jednostavnom procesu rasipanja odgovornom za boju neba. Nije nam čak potrebna ni epruveta, dovoljan je običan komadić aerogela i možemo držati nebo na dlanu.

Iako su materijali od kojih je izgrađen svet oko nas beskrajno zanimljivi, Miodovnik ipak priznaje da bi nas „posmatrali kao ludake kad bismo po čitav dan klizili prstom po betonskom zidu i uzdisali“. Sramota me je da to priznam, ali nekada sam nauku o materijalima smatrao nezanimljivom i prizemnom. Miodovnikova knjiga me je naterala da promenim mišljenje. I ja odnedavno imam običaj da prelazim prstom preko različitih predmeta i uzdišem. Ovo zanimljivo, izvanredno napisano delo bez sumnje će promeniti način na koji posmatrate svet oko sebe. Citiraću autorove reči o procesu pretvaranja gline u keramiku: „Nije magija, ali je čarobno.“

Autor: Piter Pešić
Izvor: wsj.com
Prevod: Jelena Tanasković